秸稈生物反應堆技術在日光溫室蔬菜生產上的應用

張愛民，劉飛，韓振亞

（1.江蘇徐州市蔬菜研究所，221004；2.徐州生物工程高等職業學院）

日光溫室是徐州地區冬季蔬菜生產的主要形式之一，蔬菜常年面積1萬hm2以上，由于連年種植，化學肥料用量大，造成了土壤連作障礙逐年加重，加上日光溫室內環境密閉，CO2濃度不足，冬季地溫低，植株生長不良，直接影響了蔬菜生產效益的提高。為解決上述難題，在江蘇省農業三項工程和國家現代農業產業技術體系建設等有關項目資金資助下，2010年以來，我們從中國農科院等單位引進了秸稈生物反應堆技術和 “沃豐康”生物菌劑，在徐州市睢寧縣和賈汪區等日光溫室生產基地進行了試驗示范和推廣應用，試驗區667 m2施沃豐康生物菌劑1 kg，麥麩40 kg，鋪玉米秸稈3 000 kg，腐熟農家肥3 500 kg，復合肥50 kg，腐熟餅肥100 kg。對照區除不用沃豐康生物菌劑、麥麩和玉米秸稈外，其施肥、管理與對照相同。試驗結果發現，利用秸稈生物反應堆技術不僅增加了地溫，提高了蔬菜產量和品質，降低了土壤連作障礙，同時也開辟了作物秸稈利用的新途徑，較好地解決了長期以來作物秸稈焚燒帶來的環境污染問題。

1 應用效果

1.1 增溫效果良好

據睢寧試驗點試驗，在試驗區和對照區各選取3個點分別放置測量地溫和氣溫的溫度計，其中地溫為地下 10，15，20 cm 處 的溫度，每天記錄2次，從定植后開始到植株第7穗果出現、番茄植株打頂時為止，結果表明，試驗區比對照區日平均地溫高 2.5～3.8℃，氣溫高 0.8～1.5℃。

1.2 室內CO2含量明顯增加

在生物菌劑（肥）作用下，作物秸稈陸續分解，不斷釋放出CO2。因此，應用秸稈生物反應堆技術的棚室CO2濃度明顯高于對照區。據初步測量，一般日出前棚室內CO2摩爾濃度為1 200×10-6～1 400×10-6mol/mol， 較對照區提高 700×10-6～800×10-6mol/mol，平均提高1倍以上。

1.3 植株健壯，產品上市早

據賈汪試驗點觀察，應用秸稈生物反應堆技術的棚室，番茄根系發達，根數、根長（粗）度較對照均明顯增加，生長前中期番茄平均株高較對照高10～20 cm，莖粗增加0.5～0.9 cm。據睢寧試驗點試驗，在番茄生長中后期，應用生物反應堆技術的番茄植株株高、第1穗果下方的莖粗、第3穗果下方的莖粗、第5穗果下方的莖粗分別比對照組高12.4，0.72，0.61，0.48 cm。據賈汪和睢寧2個試驗點試驗，應用生物反應堆技術施用生物菌劑的棚室番茄比對照區的番茄上市時間可提早10～15 d。

1.4 產量效益大幅提高

應用生物反應堆技術，一方面提高了地溫和氣溫，提高了光合作用的原料——室內CO2含量，另一方面也改善了作物根際環境，增強了土壤保水保肥性能，植株生長健壯，產量明顯提高，平均較對照增產 20%～30%，一般 667 m2平均增收達 3 000～5 000元，較對照區增收25%以上。

2 生物菌劑的生理習性與功效

①該菌株屬于好氧型，在分解秸稈時產生大量CO2，可使大棚內CO2濃度提高4～5倍，滿足蔬菜對CO2的需求，大幅度提高蔬菜產量。

②該菌株是嗜熱型的，能緩慢、均衡地釋放熱量。持續3～4個月提高冬季地溫4～7℃，提高棚內夜溫1.5～2.5℃，可滿足蔬菜對地溫和夜棚溫的需求，促進根系生長，提高產量。

③該菌劑能固氮、解磷、解鉀，有效降解化肥、農藥的殘留，提高肥料利用率，省肥、省藥、省投入。

④該菌株在大量繁殖過程中，產生赤霉素和細胞分裂素等多種植物激素類物質，刺激作物生長，提高雌花節率、坐果率和單瓜質量。

⑤該菌劑的大量、長期使用，大大減少了土壤中有害病原菌的存量，有效抑制了土傳病害的發生和為害。

⑥5～7個月后，埋入土壤中的大量秸桿被菌劑轉化為腐殖質，改良了土壤，培肥了地力。

3 技術要點

3.1 挖發酵溝

要求于冬季日光溫室蔬菜定植前，在種植畦下挖溝，熟土翻向兩邊，在犁底層下挖。溝寬一般等于畦上定植行的寬度，為 50～80 cm，深 25～30 cm，不超過30 cm。

3.2 鋪秸稈

生產上除用玉米秸稈外，也可以使用稻草、麥草、豆秸和食用菌下腳料等。一般越冬栽培的日光溫室每畦鋪秸稈30～50 kg，每667 m2用秸稈2 500～4 000 kg。要求秸稈鋪滿發酵溝，鋪平、鋪實、踩實，畦溝兩頭的秸稈要露出10～15 cm。

3.3 拌（撒）菌劑

①拌菌劑 1 kg固體菌劑與15～20 kg麥麩拌在一起，加水適量拌勻。麥麩中的蛋白質是活性菌株最好的“糧食”，是菌株分裂、大量快速繁殖的高級營養來源。由于菌劑啟動速度快，會固化土壤中的氮，一般在拌菌劑的水中加入尿素50～70 g。要求手抓菌劑用力合拳后水順指縫流出，但不成流。

②撒菌劑 按照事先計劃好的用量，將拌好的菌劑分成若干份，均勻撒到秸稈上，并用鐵鍬輕輕拍振秸稈，使表層菌劑（約1/3）滲透到下層秸稈上。

3.4 覆土作畦

先撒少量土在秸稈上，用鐵鍬拍打，使土和肥落入秸稈空隙中，以防止畦面下沉和秸稈分解過快。拍實后覆土厚以18～20 cm為宜，最少不小于15 cm，最多不大于25 cm。畦高25 cm左右，畦寬與一般蔬菜栽培方式同。畦面拍打平整后，有條件的可鋪設滴灌軟管或做好膜下暗灌水溝，隨后覆蓋地膜。

3.5 澆足水

徐州地區冬季日光溫室蔬菜生產，定植期多在10月下旬，一般越冬栽培的日光溫室在定植前5 d左右往秸稈溝底澆大水，至畦面上層的土濕潤為止，使秸稈吸足水分，以利其分解發酵。

3.6 定植打孔

定植秧苗后，在距苗10 cm處用14～16號鋼筋打孔，穿透秸稈層，打到溝底。前期打2個孔，采收期可打4～6個孔。打孔位置不可距苗過近，防止根系受到發酵過程產生的氣體傷害與機械傷害，也防止地上葉片受到氨氣為害。孔的作用是保證菌株氧氣的供應，只有不斷給菌株提供氧氣，菌株才能正常生活，也才能持續不斷地產生CO2并由孔排出，因此，在整個生育期內均應保持氣孔通透。

4 注意事項

4.1 不能往秸稈中直接灌入殺菌劑

可以用一般藥劑灌根，但每株所灌藥液量要控制在200～250 mL，不可過大，以防藥液滲到秸稈上傷害菌株。

4.2 及時追肥

秸稈雖能提供一定營養，但為了保證更大的增產幅度，應視情況及時進行適當追肥。

4.3 防地溫過高

發酵初期一旦出現地溫偏高現象，應立即向畦面澆水，停止打孔，并加大棚室放風量，以免影響根系發育，導致植株徒長。

4.4 適當降低激素濃度

由于應用生物反應堆技術的棚室地（氣）溫較常規栽培的地（氣）溫偏高，番茄蘸花時激素濃度應比平常適當降低。